본 논문은 단상 반파 PWM 정류기와 3상 2-leg 인버터를 결합한 단상-삼상 컨버터 회로에서 전원전압의 센서를 제거하여 3상 유도전동기를 저가형으로 구동하는 방법을 제안하고자 한다. 전원전압의 센서를 제거하기 위해 전원 전류의 실측치와 제어기 내의 모델전류가 일치하도록 관측기를 구성하여 전원전압을 추정한다. 본 논문에서 제안한 기법을 사용할 경우 스위칭 소자와 센서 수를 줄이면서 직류전압 일정제어, 입력전류의 정현제어 및 단위 역률 제어가 가능하고 VVVF 교류전압을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 3[Hp]의 3상 유도전동기의 V/f 구동에 적용한 실험결과로 제시된 알고리즘의 타당성을 검증한다.
본 연구에서는 비선형 부하에서 발생되는 기본파 무효전력 및 고조파를 보상하기 위한 종전의 전압형 및 전류형 PWM 능동전력필터를 대체 할 수 있는 Z-소스 인버터 토폴로지의 하이브리드 능동전력필터에 대하여 고찰하였다. Z-소스 토폴로지의 능동전력필터의 보상 DC전원으로는 PEMFC가 사용되며, Z-소스 인버터의 shoot-through 듀티비의 조절에 의하여 낮은 연료전지의 전압을 높은 보상 전압으로 부스트 한다. 제안된 시스템은 병렬형 Z-소스 능동전력필터와 7차 고조파 (420Hz) 동조 필터로 구성되며, 이 구성에 의하여 Z-소스 능동전력필터의 스위치 디바이스의 전압 스트레스는 감소된다. 제안된 Z-소스 하이브리드 능동전력필터의 보상 알고리즘으로는 전류 동기 검출법이 사용되었다. 3상 220V/60Hz, 25A급 비선형 다이오드 부하 조건하에서 PSIM 시뮬레이션을 수행하였으며, 정상상태 및 과도상태에서의 제안된 시스템의 보상 성능을 파악하였다.
태양전지는 일사량, 온도와 부하에 의해 크게 변동하기 때문에 가능한 한 많은 에너지를 얻기 위해서는 태양전지의 출력을 항상 최대로 제어할 필요가 있다. 태양전지의 출력은 직류이므로 교류부하에 적용하기 위해서는 전력변환장치 중 인버터가 필수적이며 단위 역률을 갖는 정현파 전류 및 전압을 부하계통에 공급해 주어야 한다. 본 논문에서는 태양광 발전시스템을 승압 쵸퍼와 단상 PWM(Pulse Width Modultion) 전압형 인버터로 구성하였고, 안정된 변조를 위해서 동기신호와 제어신호를 원칩 마이크로프로세서에 의해서 처리하였다. 전력비교에 따라 시비율을 변화시키지만 태양전지는 전형적인 수하특성을 갖고 있어, 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대 출력 점을 추적하도록 승압초퍼를 제어하였다. 단상 PWM 전압형 인버터는 태양전지가 연속 발전할 수 없는 단점을 보완하기 위해 일반 상용전원과 연계함으로써 약 $10{\sim}20%$ 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 단상 PWM 전압형 인버터와 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 잉여전력을 계통과 연계할 수 있게 하여 고 역률과 저고조파 출력을 유지 하므로써 부하와 계통에 전력이 안정하게 공급될 수 있도록 제어하였다.
In this paper, characteristics of blushless direct current (BLDC) motor including core loss are analyzed considering pulse width modulation (PWM) of inverter. Input voltage of BLDC motor due to PWM is calculated considering duty ratio and carrier frequency of inverter in order to control torque or speed of BLDC motor. For the calculation of core loss, the input current with harmonics due to PWM voltage is calculated by using equivalent circuit model of BLDC motor according to switching pattern and carrier frequency. Next, core loss is analyzed by inputting the currents as a source of BLDC motor for FEM. Characteristics including core loss are compared with ones without PWM waveform according to reference speed.
In this paper, a space vector concept is generalized for PWM(pulse-width modulated) inverters and PWM rectifiers with current link and voltage link respectively. Through representing three-phase variables as a space vector, we propose space vector modulations for PWM voltage and current source inverters, and PWM rectifiers with current link and voltage link. For these types, switching states of the switches are systematically analyzed from tables. It is shown in three-phase PWM rectifiers that power factor of the line current and output dc voltage can be controlled arbitrarily. The PWM rectifier with current link is also given as an example system.
Muraoka S.;Feng Y.L.;Kunimoto H.;Chandhaket S.;Okuno A.;Nakaoka M.
전력전자학회:학술대회논문집
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전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.75-79
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2001
This paper presents a novel version of an active voltage clamped ZVS-PWM high frequency inverter using IGBTs for electromagnetic induction eddy current-based rolling drum heating in new generation copy and printing machines in consumer business use. The operating principle of this inverter circuit and unique features are described herein. Its constant frequency duty cycle (asymmetrical PWM) controlled voltage source quasi-resonant soft switching high frequency inverter employing IGBTs is proposed, which is capable of achieving stable and efficient zero voltage soft switching commutation over a widely specified power regulation range from full power to low power. The operating performances in a steady state of this inverter is discussed and evaluated on basis of simulation and experimental results as an induction heated roller in new generation copy machine.
The AC drive systems of a voltage source inverter and an induction motor. The inverter non linearity caused by the turn on/off time dependency of the current level in the switching IGBT is described in the first part of this paper. To improve the low-speed drive characteristics, accurate applied voltage calculation is proposed under considerations of the compensations for the quantization error in the digital controller, the forward voltage drop of switching drives and the dead time of the inverter. The experimental studies show the improved drive characteristics.
본 연구에서는 단상 PWM 컨버터와 3상 PWM 전압형 인버터 유도전동기 운전으로 나누 어져 있다. 단상 시스템의 교류 전원의 주파수에는 순시전력의 맥동성분을 가진다. 컨버터의 직류 맥동전압은 맥동성분을 발생시킨다. 결과적으로 인버터의 출력전압과 전류의 파형은 왜곡된다 시스템의 정상상태는 상태공간법으로 해석된다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.
This research presents a new active auxiliary resonant snubber with for induction heating PWM high frequency inverter solving the problem of induction heating PWM high frequency inverter circuit which is using widely in the practical application of an induction heating apparatus, the soft switching operation and power control are impossible when the lowest power supply in the active auxiliary resonant snubber with for induction heating PWM high frequency inverter. The inverter circuit which is attempted by the on-off operation of a switch has the effect of reducing the power loss due to soft switching and high frequency switching. This confirms that power regulation is possible on a continuous basis from 0.25[kW] to 2.84[kW] where the duty factor(D) changes from 0.08 to 0.3 under zero current switching which operates by an asymmetrical pulse width modulating control. The power conversion efficiency is 95[%]. Due to these results, the active auxiliary resonant snubber for an induction heating PWM high frequency inverter is considered effective as a source of induction heating.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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제5B권4호
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pp.366-373
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2005
This paper presents two new circuit topologies of the dc busline side active resonant snubber assisted voltage source high frequency link soft switching PWM full-bridge dc-dc power converters acceptable for either utility ac 200V-rms or ac 400V-rms input grid. These high frequency switching dc-dc converters proposed in this paper are composed of a typical voltage source-fed full-bridge PWM inverter, high frequency transformer with center tap, high frequency diode rectifier with inductor input filter and dc busline side series switches with the aid of a dc busline parallel capacitive lossless snubber. All the active switches in the full-bridge arms as well as dc busline snubber can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off transition commutation with the aid of a transformer leakage inductive component and consequently the total switching power losses can be effectively reduced. So that, a high switching frequency operation of IGBTs in the voltage source full bridge inverter can be actually designed more than about 20 kHz. It is confirmed that the more the switching frequency of full-bridge soft switching inverter increases, the more soft switching PWM dc-dc converter with a high frequency transformer link has remarkable advantages for its power conversion efficiency and power density implementations as compared with the conventional hard switching PWM inverter type dc-dc power converter. The effectiveness of these new dc-dc power converter topologies can be proved to be more suitable for low voltage and large current dc-dc power supply as arc welding equipment from a practical point of view.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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